JPH10503332A - Ａｔｍネットワークにおけるトラヒック配分 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ＡＴＭ技法を使用して実現され、２つのノード間にデータを転送するために２つのノード間に１つより多い可能なルート（ａ−ｂ、Ａ−Ｂ）が存在するようなネットワークにおいてトラヒック配分を行う方法に関する。ある特定の接続に属するＡＴＭセルは、特に、ネットワーク情報セキュリティーを増すために、前記ノード（ＡまたはＢ）から少なくとも２つの異なるルートへ送信される。

Description

【発明の詳細な説明】 ＡＴＭネットワークにおけるトラヒック配分 本発明は、ＡＴＭ技法を使用して実現されたネットワークにおいてトラヒック 配分を行うための本請求の範囲の請求項１の前文による方法に関するものである 。 ＡＴＭは、新しい接続配向パケット交換技法であり、この技法においては、従 来のパケットネットワークの問題点が、セルと称する短い固定サイズ（５３バイ ト）パケットを使用することにより解消されている。各セルは、４８バイトペイ ロードセグメントと５バイトヘッダとからなる。しかしながら、本発明の方法は 、ＡＴＭ技法の特定のアプリケーションを必要としないので、ＡＴＭ技法につい ては、ここでは、詳述しない。ＡＴＭ技法の詳細な説明は、例えば、参考文献［ １］および［２］に見られる（参考文献のリストは、本明細書の端部にある）。 ＡＴＭネットワークにおいては（他のパケットネットワークにおけるように） 、接続は、主ルートに加えて、ノード間の１つまたはそれ以上の予備ルートを使 用することによって保証されうる。したがって、必要なときには（例えば、保守 中）、トラヒックは、１つのルートから別のルートへと移される。 本発明の目的は、これらの予備ルートを利用することにより、加入者に提供さ れるサービスの質と情報セキュリティーとの両方を改善することである。この目 的は、本請求の範囲の請求項１の特徴付け部分に記載されたことによって特徴付 けられる本発明の方法によって達成される。 本発明の技術的思想は、所定のアルゴリズムにしたがって、または、特別な場 合（以下に説明する）はランダムにでさえ、セルを異なるルートへ送ることによ り、同じ接続（１つの加入者から別の加入者への接続）において、少なくとも２ つの異なるルートを同時に使用することにある。この点において、本発明は、セ ルが相対的順番を維持するために同じルートにそって行くべきであることを述べ ているＡＴＭ仕様書とは、矛盾している。（特定の接続に関連しているセルは、 ノードによって受信されるセルの部分のみ、すなわち、所定の加入者の間のエン ド−エンド通信に関する部分を構成する） 高速度接続の場合、セルの順番に変更があるときには、それは、各セルに対す るシーケンス番号フィールドを備えるＡＡＬプロトコルを使用することにより、 修正されうる。これらの場合において、前述したランダム送信が使用されうる。 本発明の方法によって達成されるトラヒックの均等配分により、ネットワーク のディメンショニングを容易とすることができ、遅延変化を減少させることがで きる。したがって、加入者は、従来よりも質的により良いサービスを受けること ができる。 トラヒックの均等配分により、外部ネットワーク分析をトラヒックの方向に基 づいて行えないようにすることもできる（例えば、軍事ネットワークにおける当 局関連の解明）。 ありうる全てのルートが知られていなければならないので、本発明の解決法を 使用したネットワークでは、仮想接続の盗聴が非常に困難となる。 本発明の方法は、ＡＴＭネットワークに関して条件を課するものでなく、本発 明の解決法は、ネットワークの周辺の制御手段として簡単に実施されうる。 低速ユーザ接続の場合、本発明の方法は、上方プロトコル層に関して条件を課 するものではない。したがって、上方プロトコル層は自由に選定しうる。 次に、添付図面に基づき、本発明および本発明の好ましい実施例について、 本発明をより詳細に説明する。 第１図は、２つのノードの間に２つのルートがありうるパケット交換ネットワ ークの部分を例示する。 第２図は、第１図に示したノードにおけるトラヒックの配分を例示する。 第３図は、あるルートの両端のノードにおける送信および受信を示している。 第１図は、加入者Ａ（データリンクの第１のパーティー）と加入者Ｂ（データ リンクの第２のパーティー）との間の接続が加入者ノードＡおよびＢの間に２つ の可能なルート、すなわち、Ａ−Ｂおよびａ−ｂを有するようなＡＴＭネットワ ークの部分を示す。したがって、Ａ→Ｂおよびａ→ｂは、加入者Ａから加入者Ｂ へデータが送信されうる一方向ルートであり（前者のルートはノードＡ２を介し ており、後者のルートは、ノードＡ１を介している）、そして、Ｂ→Ａおよびｂ →ａは、加入者Ｂから加入者Ａへデータが送信されるうる一方向ルートである （前者のルートは、ノードＡ２を介しており、後者のルートは、ノードＡ１を介 している）。 本発明においては、ある時に一方のルートのみを使用し他方のルートを予備状 態においておく代わりに、いくつかの、好ましくは、すべての割り当てられた使 用しうるルートが、ノードの間の接続に使用される。これは、セルを交互にすべ てのルートへ送ることによって達成される。第１図の実施例（簡単な）において は、これは、ルートａ−ｂおよびＡ−Ｂを同時に使用することを意味している。 本発明の方法は、ネットワークの最大遅延変動がセルの送信間隔より実際に小 さいので、低ピークレート（または、低一定レート）を有する接続に関して、Ａ ＴＭ適応層、ＡＡＬ、またはその他のプロトコル層に条件を課さない。例えば、 ６４kbpsフィリングレートで、１つのＡＴＭセルは、約７msかかる（パッキング は、参考文献［３］に記載されたＡＡＬ１プロトコルによって行われ、そのプロ トコルによれば、２つのＡＡＬユーザの間でＡＴＭネットワークにおいて一定レ ートビットストリームの送信が可能である。）。１５５Mbpsの送信レートを有す るネットワークにおいては、７ms遅延変化は、２５００より多いセルのバッファ に相当する。 他方、高速度ユーザデータ（例えば、ユーザのローカルエリアネットワークか ら発するＨＤＬＣフレームからなるものでありうる）は、各セルにシーケンス番 号を供給するＡＴＭ適応層を使用するＡＴＭセルへと変換される。例えば、シー ケンス番号を参考文献［３］に記述されたＡＡＬ３／４メッセージフォーマット の４ビットＳＮ（シーケンス番号）へと置き換えるＡＡＬ３／４プロトコルが、 この目的のために使用されうる。したがって、本発明は、それ自体既知であるＡ ＴＭネットワークの特性を、それらが通常使用されるのとは異なった目的のため に利用するものである。（通常、ＳＮフィールドは、同じメッセージに属し且つ 受信機が失われたプロトコルデータユニットを知覚することができるようにＳＡ Ｒ副層によってＡＴＭセルへと、またはＡＴＭセルからセグメント化されるか、 または再結合されるかするＡＴＭ適応層のＳＡＲ副層のプロトコルデータユニッ ト（ＳＡＲ−ＰＤＵ、プロトコルデータユニット）へ番号を与える。） 第１の実施例においては、相続くセルが、所定のアルゴリズムにしたがって、 例えば、交互にアクティブルートへ送信され、ルート間最大遅延差と比較される ようなセル送信間隔がセル順番を乱す危険がある程に小さくなるような高速度接 続においては、各セルは、例えば、前述したＳＮフィールドに自分自身のシーケ ンス番号を有している。 本発明のこのような原理をノードＡに適用したものを、第２図に例示している 。この例は、ある一つ置きのセル（奇数セル）がルートａ−ｂへ送られ、別の一 つ置きのセル（偶数セル）がルートＡ−Ｂへ送られるような例である。２つより 多い代替ルートが作動状態にあるときには、当然、すべてのルートを使用する（ 情報セキュリティーを最大とする）のが好ましい。 セルは長さの異なる種々なルートの遅延に遭遇するので、受信端は、高速度接 続に関する限り、セルの順番がそこなわれていないものであることが保証されて いない。したがって、受信端でセルの再編成が必要とされる。第３図は、送信端 ３０および受信端３１それぞれにおける機能を例示している。ＡＴＭセルストリ ームは、あるノードのＡＴＭ適応ユニット３２におけるネットワークの周辺の加 入者から受信されるデータ（典型的には、例えば、ＣＣＩＴＴリコメンデーショ ンＧ．７０４に指定されているようなＴＤＭまたはＦＲからなる）から形成され る。このＡＴＭ適応ユニット３２は、ＡＴＭ適応層ＡＡＬの機能（および、付加 的に、その適応層の下位の層の機能）を行う。したがって、実際には、この適応 ユニットは、リコメンデーションＩ．３６２（Ｂ−ＩＳＤＮ ＡＴＭ適応層（Ａ ＡＬ）機能記述）およびリコメンデーションＩ．３６３（Ｂ−ＩＳＤＮ ＡＴＭ 適応層（ＡＡＬ）仕様書）に記載されたように機能する。ＡＡＬプロトコル（Ａ ＡＬ１．．．ＡＡＬ５）間の選択は、加入者接続のタイプおよび速度に依存して いる。完成されたＡＴＭセルは、分配器３３によって異なるルートへ送信される 。図では、３つの異なるルートが示されている。分配器は、前述した仕方のうち の一つにおいて機能し、すなわち、所定のアルゴリズムにしたがって、または、 ランダムにでも、セルを異なるルートへ向けるように機能する。セルの異なるル ートへの配分は、より後の段にて行われてもよく、例えば、セルヘッダに置かれ 適応ユニット３２にて形成されている仮想路／仮想チャンネル（ＶＰＩ／ＶＣＩ ）識別子対を用いて配分が行われるスイッチングフィールドにおいて行われても よ い。 受信端３１（例えば、ノードＢ）で、セルは、送信端に使用されているものと 対応するアルゴリズムを使用してセレクタ３６を用いて受信バッファ３４ａ．． ３４ｂから読み取られる。この読み取りは、もし、セルがシーケンス番号を有す る場合には、その他の順序で行われてもよい。後者の場合において、受信端は、 セルが送信された順番を知る必要は必ずしもない。セレクタから、セルは、識別 ユニット３５へ入力される。識別ユニットは、ＡＴＭ適応層ＡＡＬ（および、付 加的に、その適応層の下位のＡＴＭおよび物理的層）の機能を行うのに際して、 それ自体既知の仕方でユーザデータの再結合を行う。 セルがシーケンス番号を有する場合においては、受信端は、別の配列ユニット ３６を必要とする。配列ユニット３６は、バッファ３７（ルート当たり１つのバ ッファ）を使用してセルをそれらのシーケンス番号に基づいて正しい順番に配列 する。 要約すると、送信端および受信端に関してそれぞれ次のことが言える。 １．送信端では、 −ＡＴＭ適応層（ＡＡＬ）の機能が行われる。 −もし、セルが異なるルートの転送遅延の変化よりも長い間隔で送信され る場合には、セルの順番を維持するのに、特別な手段は必要とされない。 −セルは、所定のアルゴリズムにしたがって異なるルートへルーティング され、さらに、高速度接続では、ルーティングは、各セルがシーケンス番号を有 するので、ランダムに行われる。 ２．受信端では、 −ＡＴＭ適応層（ＡＡＬ）の機能が行われる。 −もし、セルが異なるルートの転送遅延の変化よりも長い間隔で送信され る場合には、データは、それがあたかも１つの単一ルートにそって来たかのよう に、異なるルートから再結合されうる。 前述の実施例においては、加入者ノード間のルートは、２つの相互に完全には 接続されていない物理的送信路からなっている。しかしながら、同じ物理的ライ ンまたは別の同様の転送媒体が、１つの加入者ノードから別の加入者ノードへと 延びる２つまたはそれ以上のルートの部分を形成しうることを理解されたい。換 言するならば、異なるルートに向けられた同じ接続のパケットは、同じ物理的ラ イン（または同様の転送媒体）を介して部分的に進行しうる。このことは、特定 の接続に属しているＡＴＭセルが、あるノード（ＡまたはＢ）から、異なるライ ン（または同様の転送媒体）を介して少なくとも部分的に送信される（しかし、 同じ加入者に関係する）少なくとも２つの異なる仮想接続へ送られることを意味 している。（仮想接続は、実際のパケット交換エンド−エンド接続である。） 本発明を添付図面に関していくつかの実施例について説明してきたのであるが 、本発明は、これらに限定されるものでなく、前述の記載および本請求の範囲の 記載による発明思想の範囲内において変形しうるものであることは明らかである 。例えば、ＡＴＭネットワークの周辺（接続の端部）での加入者ノードのより詳 細な構成は、本発明の解決法が加入者ノードに特別なことを必要としているもの でないので、それ自体既知の仕方で変形しうるものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年９月２５日 【補正内容】 請求の範囲 １．ＡＴＭ技法を使用して実現され、２つのノード間にデータを転送するために ２つのノード間に１つより多い可能なルート（ａ−ｂ、Ａ−Ｂ）が存在するよう なネットワークにおいてトラヒック配分を行う方法において、２つの加入者間の ある特定の接続に属する逐次ＡＴＭセルは、前記ノード（ＡまたはＢ）から少な くとも２つの異なるルートへ送信されることを特徴とする方法。 ２．高速度接続においてトラヒックの配分を行うため、ユーザデータは、送信す べき各ＡＴＭセルに、異なるルートを介して受信されるセルを配列するのに受信 端で使用されるシーケンス番号を供給する、それ自体既知であるようなＡＡＬプ ロトコルを使用して、ＡＴＭセルへと変換されるような請求項１記載の方法。 ３．セルは、所定のアルゴリズムにしたがって異なるルートへ送信される請求項 １または２記載の方法。 ４．セルは、各ルートへ交互に送られる請求項３記載の方法。 ５．送信は、セルを異なるルートへランダムに配分することによって行われる請 求項２記載の方法。 ６．ＡＴＭセルは、前記ノード（ＡまたはＢ）からすべての使用しうるルートへ 送信される請求項１記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ＡＴＭ技法を使用して実現され、２つのノード間にデータを転送するために ２つのノード間に１つより多い可能なルート（ａ−ｂ、Ａ−Ｂ）が存在するよう なネットワークにおいてトラヒック配分を行う方法において、ある特定の接続に 属するＡＴＭセルは、前記ノード（ＡまたはＢ）から少なくとも２つの異なるル ートへ送信されることを特徴とする方法。 ２．高速度接続においてトラヒックの配分を行うため、ユーザデータは、送信す べき各ＡＴＭセルに、異なるルートを介して受信されるセルを配列するのに受信 端で使用されるシーケンス番号を供給する、それ自体既知であるようなＡＡＬプ ロトコルを使用して、ＡＴＭセルへと変換されるような請求項１記載の方法。 ３．セルは、所定のアルゴリズムにしたがって異なるルートへ送信される請求項 １または２記載の方法。 ４．セルは、各ルートへ交互に送られる請求項３記載の方法。 ５．送信は、セルを異なるルートへランダムに配分することによって行われる請 求項２記載の方法。 ６．ＡＴＭセルは、前記ノード（ＡまたはＢ）からすべての使用しうるルートへ 送信される請求項１記載の方法。